2024年河南省信阳市罗山县中考物理一模试卷附解析

这是一份2024年河南省信阳市罗山县中考物理一模试卷附解析，共27页。试卷主要包含了填空题，选择题，作图题，实验探究题，综合应用题等内容，欢迎下载使用。

1．（2分）两年的物理学习，相信聪明的你不仅学到了很多物理知识，还认识了很多的科学家。 最先探究出电流与电阻和电压之间的定量关系，为了纪念该物理学家，我们将他的名字作为 这个物理量的单位。
2．（2分）如图是某品牌一款AI智能音箱，它通过连接Wi﹣Fi实现多项家居功能，用户发出“将声音调低”的指令，目的是改变声音的 （选填“音调”“音色”或“响度”）；学习时，用户发出“停止播放音乐”，这是在 处减弱噪声。
3．（3分）在如图“液桥”实验中，两块透明板上的水球接触后合成一个，说明分子间存在 ；然后将两块透明板分开，中间形成一个长约10cm的液桥，如果这个实验在地面上完成，液桥的长度会 （选填“变长”或“变短”）。王亚平老师乘坐的飞船返回地球时，进入大气层后，与大气剧烈摩擦，舱体外壁的温度达2000℃以上，这是通过 的方式改变了返回舱的内能。
4．（2分）如图所示，是一款车轮边缘带有LED灯的儿童滑板车。当脚踏滑板车滑行时，车轮转动时可发电，车轮边缘的LED灯会闪闪发光。车轮转动发电时属于 （选填“电磁感应现象”或“电流的磁效应现象”），该发电过程中能量转化是将 能转化成电能，最终转化为内能和光能。
5．（3分）如图是小鹏家的电能表，电能表的转盘转得越快，说明电路总功率越 。将电热水器单独接入电路，正常工作3min，电能表的转盘转150转，电热水器的功率为 W。此过程消耗的电能相当于完全燃烧 g酒精放出的热量。（）
6．（2分）科学家计划用空间站的激光为太空垃圾减速，使之坠入大气层中烧毁。如图所示，地球轨道上有一废弃卫星正在绕地球做匀速圆周运动，用大功率激光短暂照射该卫星的某一面，使其表面金属直接 （填物态变化名称）成气体向外喷射而出，从而导致卫星减速。你认为应该照射该卫星的A面还是B面？ ，理由是 。
二、选择题（本题共8小题，每小题2分，共16分。第7～12题每小题只有一个选项符合题目要求；第13～14题每小题有两个选项符合题目要求，全部选对得2分，选对但不全的得1分，有错选的得0分）
7．（2分）下列物理量最接近实际的是（ ）
A．一名普通中学生的体重约为50N
B．中学生正常步行的速度大约是4km/h
C．教室的温度约为50℃
D．一盏日光灯的功率约500W
8．（2分）关于能源、材料和信息技术，下列说法正确的是（ ）
A．太阳能是来源于太阳内部发生的核裂变
B．玻璃、橡胶制品在常温下是导体
C．光纤通信中光在光纤里一直沿直线传播
D．北斗卫星导航系统通过电磁波提供定位服务
9．（2分）2023年杭州第19届亚运会中国女篮战胜日本女篮，蝉联亚运会冠军。如图所示，当运动员在打篮球的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．投出去的篮球离手后，篮球可以继续运动，是因为它受到惯性作用
B．篮球在上升过程中动能转化为重力势能
C．投三分球时，若篮球在上升到最高点时所有的力消失，篮球将保持静止
D．篮球撞击篮板时，只有篮板发生了形变
10．（2分）2020年12月17日，“嫦娥五号”在月球上收集了一满罐的月球土壤（简称“月壤”），科研人员称出其质量为1731g，与计划的2000g存在差距，主要原因是收集罐的容积是按照月壤密度为1.6×103kg/m3而设计的。以下说法正确的是（ ）
A．月壤从月球带回地球后质量变小了
B．若将月壤分成等质量的两份，则每份的密度都变小
C．收集罐的容积为1.25×10﹣3m3
D．月壤的实际密度大于1.6×103kg/m3
11．（2分）如图所示是某家庭电路的一部分，下列说法正确的是（ ）
A．使用试电笔测试图中A点，氖管不会发光
B．保险丝烧断后可用铜丝代替
C．闭合开关时，电灯不亮，保险丝未烧断，可能是电灯短路
D．若在三孔插座中接入空调后，空调不工作，测电笔测试三孔插座左右两孔氖管都亮，则可能是零线断路
12．（2分）为了保证校园安全，某学校利用人工智能技术，实行“刷脸”人入校门。如图所示，下列有关说法正确的是（ ）
A．“刷脸”时，面部应位于摄像头两倍焦距之外
B．摄像头成像利用的是光的反射
C．摄像头成像特点与投影仪相同
D．“刷脸”时，面部经摄像头成正立缩小的实像
（多选）13．（2分）如图所示，水母身体外形像一把透明伞，水母身体内有一种特别的腺，这种腺能产生一氧化碳改变自身体积（忽略一氧化碳的质量），从而能在水中上浮与下沉。下列说法正确的是（ ）
A．水母实现浮沉自由的原理与潜水艇一致
B．水母漂浮时比沉在水底时排开水的重力大
C．水母在下沉过程中受到水的压强不变
D．水母悬浮时，若体积变大，会上浮
（多选）14．（2分）如图是电阻甲和乙的U﹣I图像，将它们串联在3V的电源上，则（ ）
A．甲两端的电压为1VB．电路的总电阻为7.5Ω
C．电路的电流为0.5AD．电路的总功率为1.2W
三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）
15．（2分）如图所示，某同学在平面镜前练习舞蹈，请画出脚尖A在平面镜中的像，并画出该同学矫正脚姿时眼睛B看到脚尖A的光路图。
16．（2分）2022北京冬奥会的滑雪大跳台。把跳台滑道上段简化成图乙的杠杆，O是支点，A是这段滑道的重心，若模型支架对滑道的力F作用在B点，沿bc线。请画出F和F的力臂L1。
四、实验探究题（本题共3小题，第17题4分，第18题6分，第19题9分、共19分）
17．（4分）在“比较不同物质吸热升温情况”的实验中：
（1）小丽和小明用同一套器材做加热水和煤油的实验，如图所示。组装好器材，他们先后在同一个烧杯中称出 相等的水和煤油。
（2）本实验中，通过比较 的多少来反映物质吸收热量的多少。
（3）分别加热水和煤油相同的时间，得到的实验数据如下表。通过比较 来反映物质的吸热能力，由数据分析可知， 的吸热能力更强。
18．（6分）在探究影响滑动摩擦力大小的因素的实验中，某同学做了如图甲～丙所示的三次实验，如图甲、乙实验用相同的长木板，如图丙实验用表面更加粗糙的毛巾；
（1）实验要测出滑动摩擦力的大小，应该让木块在水平面上做 运动，从而使木块所受滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
（2）对比 两图实验现象可得出结论：当接触面的粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大。对比甲、丙两图可以探究滑动摩擦力的大小与 的关系。
（3）若在实验过程中，木块运动时拉力突然变大，木块所受的滑动摩擦力将 （选填“不变”“变大”或“变小”）。
（4）该同学又用如图丁所示的装置做进一步探究，两个传感器可分别显示拉力和压力的大小，往沙桶中加减沙子的目的是探究滑动摩擦力的大小与 的关系；通过 （选填“拉力”或“压力”）传感器的示数可知铜块所受摩擦力的大小。
19．（9分）在“探究电流与电阻的关系”的实验中，实验电路如图甲所示，电源电压恒定为3V，滑动变阻器的规格为“25Ω，1A”，小明使用5Ω、10Ω、15Ω三个定值电阻进行了探究。
（1）图甲中有一根线连接错误，请在这根线上打“×”，并在图中画上正确的导线。
（2）正确连接电路后，闭合开关，发现电压表无示数，电流表有示数，可能是定值电阻出现 （选填“短路”或“断路”）故障。
（3）实验中，定值电阻由5Ω更换为10Ω时，闭合开关后，应该将滑动变阻器的滑片P向 （选填“左”或“右”）端滑动，这样做的目的是使定值电阻两端的电压 （选填“改变”或“不变”），调好后观察到此时电流表示数为0.1A。
（4）小明逐一将5Ω、10Ω、15Ω三个定值电阻接入电路进行实验时，当 Ω的电阻接入电路后，无法将电压表示数调节到1V，在不更换器材的前提下，他可以采取 （选填“提高”或“降低”）定值电阻两端电压的方法来完成整个实验。
（5）实验结束后，小明用如图乙所示电路，测量额定电压为U额的小灯泡正常发光时的电阻（U额小于电源电压），定值电阻R0已知，请将下面实验步骤补充完整：
①只闭合开关S、S2，移动滑动变阻器滑片使电压表示数为U额；
②只闭合开关 ，保持滑动变阻器滑片位置不变，读出电压表示数为U1；
③小灯泡正常发光时的电阻RL＝ 。（用U额、U1、R0表示）
五、综合应用题（本题共2小题，第20题8分，第21题9分，共17分）
20．（8分）如图所示是某大学研究生设计的“都市蚂蚁”概念车，这款汽车小巧实用，有利于缓解城市交通拥堵。已知“都市蚂蚁”概念车的主要参数如表所示。（g取10N/kg）试问：
（1）“都市蚂蚁”车受到的重力是多少？
（2）“都市蚂蚁”车静止时对水平路面的压强为多少？
（3）该车充满电后可储存电能30kW•h，其中有80%的电能可用于行驶，该车在平直路面上匀速行驶时，所受的阻力为800N。则充满电后，“都市蚂蚁”在平直路面上可以行驶多远距离？
21．（9分）空气炸锅深受年轻人的喜爱，既可以炸出美味可口的食物，又可以通过传感器使其在各挡位之间转换，起到节能作用，其工作原理如图甲所示，在控制电路中，电源电压为3V，R0为热敏电阻，其阻值随温度变化的图像如图乙所示，R为滑动变阻器，电磁继电器线圈的电阻为10Ω，当继电器线圈电流达到50mA时，衔铁会被吸下，R1、R2为电加热丝，加热功率为1210W，保温功率为121W。试问：
（1）空气炸锅控制电路是利用电流的 （选填“热”或“磁”）效应工作的；当空气炸锅温度升高时，继电器磁性将 （选填“增强”“减弱”或“不变”）；当衔铁被吸下时，空气炸锅处于 （选填“加热”或“保温”）挡位；
（2）R2的阻值是多少？
（3）若烤土豆片的最高温度为200℃，滑动变阻器阻值应调为多少？
2024年河南省信阳市罗山县中考物理一模试卷
参考答案与试题解析
一、填空题（本题共6小题，每空1分，共14分）
1．（2分）两年的物理学习，相信聪明的你不仅学到了很多物理知识，还认识了很多的科学家。 欧姆 最先探究出电流与电阻和电压之间的定量关系，为了纪念该物理学家，我们将他的名字作为 电阻 这个物理量的单位。
【答案】欧姆；电阻。
【分析】根据物理学史回答，电阻的单位是欧姆。
【解答】解：德国物理学家欧姆最先提出了欧姆定律，其内容为：通电导体中的电流与电阻两端的电压成正比，与导体电阻成反比。后来人们为了纪念欧姆的贡献，将此定律命名为欧姆定律，并作为电阻的单位。
故答案为：欧姆；电阻。
2．（2分）如图是某品牌一款AI智能音箱，它通过连接Wi﹣Fi实现多项家居功能，用户发出“将声音调低”的指令，目的是改变声音的 响度 （选填“音调”“音色”或“响度”）；学习时，用户发出“停止播放音乐”，这是在 声源 处减弱噪声。
【答案】响度；声源。
【分析】声音的大小叫响度，影响因素是振幅和距离发声体的远近；
减弱噪声的方法：在声源处减弱噪声；在传播过程中减弱噪声；在人耳处减弱噪声。
【解答】解：某品牌一款AI智能音箱，用户发出“将声音调低”的指令，目的是改变声音的大小，即改变声音的响度；学习时，用户发出“停止播放音乐”，这是控制噪声的产生，在声源处减弱噪声。
故答案为：响度；声源。
3．（3分）在如图“液桥”实验中，两块透明板上的水球接触后合成一个，说明分子间存在 引力 ；然后将两块透明板分开，中间形成一个长约10cm的液桥，如果这个实验在地面上完成，液桥的长度会 变短 （选填“变长”或“变短”）。王亚平老师乘坐的飞船返回地球时，进入大气层后，与大气剧烈摩擦，舱体外壁的温度达2000℃以上，这是通过 做功 的方式改变了返回舱的内能。
【答案】引力；变短；做功
【分析】（1）分子间存在相互作用的引力和斥力，根据分子间的距离不同，对外表现出的合力不同；
（2）如果这个实验在地球上完成，液体会受到地球重力的影响，据此分析；
（3）改变内能的方式有做功和热传递。
【解答】解：水球由水分子构成，两个水球接触后能合成一个，说明分子间存在引力的作用；
太空中的液体处于失重状态，液桥不受其他外力的作用，而在地球上液体会受到重力的作用，因此液桥会向下弯曲，分子间的引力不足以维持较长的液桥，故如果这个实验在地球上完成，液桥的长度会变短。
飞船返回地球时，进入大气层后，与大气剧烈摩擦，此过程克服摩擦做功，舱体外壁的温度达2000℃以上，这是通过做功的方式改变了返回舱的内能。
故答案为：引力；变短；做功。
4．（2分）如图所示，是一款车轮边缘带有LED灯的儿童滑板车。当脚踏滑板车滑行时，车轮转动时可发电，车轮边缘的LED灯会闪闪发光。车轮转动发电时属于 电磁感应现象 （选填“电磁感应现象”或“电流的磁效应现象”），该发电过程中能量转化是将 机械 能转化成电能，最终转化为内能和光能。
【答案】电磁感应现象；机械。
【分析】闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中就会产生电流，该现象称为电磁感应现象；电磁感应现象中将机械能转化为电能。
【解答】解：带有LED灯的儿童滑板车车轮转动时，线圈在磁场中做切割磁感线运动，会产生感应电流，使LED灯发光，这是电磁感应现象；该发电过程中将机械能转化为电能。
故答案为：电磁感应现象；机械。
5．（3分）如图是小鹏家的电能表，电能表的转盘转得越快，说明电路总功率越 大 。将电热水器单独接入电路，正常工作3min，电能表的转盘转150转，电热水器的功率为 2000 W。此过程消耗的电能相当于完全燃烧 12 g酒精放出的热量。（）
【答案】大；2000；12
【分析】（1）电能表是测量消耗电能（电功）的仪表，电能表转盘转动的快慢反映了做功的快慢，即用电器电功率的大小；
（2）1500revs/（kW•h）表示电路中用电器每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转动1500revs（转），据此求电能表的转盘转150转时，电热水器消耗的电能，再利用P＝求电热水器的电功率；
（3）由题知，酒精完全燃烧放出的热量Q放＝W，再利用Q放＝mq求完全燃烧酒精的质量。
【解答】解：（1）电能表的转盘转得越快，说明在一段时间内消耗的电能越多，即电路总功率越大；
（2）1500revs/（kW•h）表示电路中用电器每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转动1500revs（转），
电能表的转盘转150转时，电热水器消耗的电能：
W＝kW•h＝0.1kW•h，
t＝3min＝h，
电热水器的电功率
P＝＝＝2kW＝2000W；
（3）由题知，酒精完全燃烧放出的热量Q放＝W＝0.1kW•h＝3.6×105J，
由Q放＝mq可得完全燃烧酒精的质量：
m＝＝＝0.012kg＝12g。
故答案为：大；2000；12。
6．（2分）科学家计划用空间站的激光为太空垃圾减速，使之坠入大气层中烧毁。如图所示，地球轨道上有一废弃卫星正在绕地球做匀速圆周运动，用大功率激光短暂照射该卫星的某一面，使其表面金属直接 升华 （填物态变化名称）成气体向外喷射而出，从而导致卫星减速。你认为应该照射该卫星的A面还是B面？ B面 ，理由是 物体间力的作用是相互的 。
【答案】升华；B面；物体间力的作用是相互的。
【分析】（1）物质由固态直接变为液态叫做升华；
（2）物体间力的作用是相互的。
【解答】解：由题可知金属是固态，直接变成气体，故发生了升华；由图可知，卫星减速，说明受到的力与运动方向相反，故照射的是B面，理由是物体间力的作用是相互的。
故答案为：升华；B面；物体间力的作用是相互的。
二、选择题（本题共8小题，每小题2分，共16分。第7～12题每小题只有一个选项符合题目要求；第13～14题每小题有两个选项符合题目要求，全部选对得2分，选对但不全的得1分，有错选的得0分）
7．（2分）下列物理量最接近实际的是（ ）
A．一名普通中学生的体重约为50N
B．中学生正常步行的速度大约是4km/h
C．教室的温度约为50℃
D．一盏日光灯的功率约500W
【答案】B
【分析】不同物理量的估算，有的需要凭借生活经验，有的需要简单的计算，有的要进行单位的换算，最后判断最合理的是哪一个。
【解答】解：
A、一名普通中学生的质量约为50kg，体重约为G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N，故A不符合实际；
B、中学生正常步行的速度大约是1.1m/s＝1.1×3.6km/h≈4km/h，故B符合实际；
C、教室的温度比较舒服，约为25℃，故C不符合实际；
D、一盏日光灯的功率约40W，故D不符合实际。
故选：B。
8．（2分）关于能源、材料和信息技术，下列说法正确的是（ ）
A．太阳能是来源于太阳内部发生的核裂变
B．玻璃、橡胶制品在常温下是导体
C．光纤通信中光在光纤里一直沿直线传播
D．北斗卫星导航系统通过电磁波提供定位服务
【答案】D
【分析】（1）常见的磁性材料有铁、钴、镍。
（2）常见的导体有各种金属、石墨、大地等；常见的绝缘体有陶瓷、橡胶、玻璃等。
（3）光纤通信是通过激光在光纤内不断反射向前传播，从而传递信息的；
（4）电磁波能够传递信息，导航仪是利用电磁波传递信息的。
【解答】解：
A、铜、铝不是磁性材料，不能被磁化，故A错误；
B、玻璃、橡胶制品在常温下是绝缘体，故B错误；
C、光在光导纤维中不断反射，不是沿直线传播的，故C错误；
D、电磁波的传播不需要介质，电磁波可以传递信息，北斗卫星导航系统通过电磁波提供定位服务的，故D正确。
故选：D。
9．（2分）2023年杭州第19届亚运会中国女篮战胜日本女篮，蝉联亚运会冠军。如图所示，当运动员在打篮球的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．投出去的篮球离手后，篮球可以继续运动，是因为它受到惯性作用
B．篮球在上升过程中动能转化为重力势能
C．投三分球时，若篮球在上升到最高点时所有的力消失，篮球将保持静止
D．篮球撞击篮板时，只有篮板发生了形变
【答案】B
【分析】（1）物体有保持原来运动状态不变的性质叫做惯性。
（2）动能的大小与质量、速度有关，重力势能的大小与质量、高度有关。
（3）运动的物体不受任何力的作用时，将做匀速直线运动状态。
（4）物体间力的作用是相互的，一个物体对另一个物体施加力的作用的同时，受到另一个物体的反作用力，这两个力大小相等、方向相反，在一条直线上，同时产生，同时消失。
【解答】解：A、投出去的篮球离手后，篮球可以继续运动，是因为篮球具有惯性，惯性是一种性质，不是一种作用，故A错误。
B、篮球在上升过程中，质量不变，速度变小，动能变小，高度变大，重力势能变大，动能转化为重力势能，故B正确。
C、投三分球时，篮球达到最高点沿竖直方向速度为零，沿水平方向速度不为零，若它所受的力全部消失，篮球不会静止，将做匀速直线运动，故C错误。
D、篮球撞击篮板时，对篮板有力的作用，所以篮板发生了形变；同时由于力的作用是相互的，篮板对篮球有反作用力，所以篮球也会发生形变，故D错误。
故选：B。
10．（2分）2020年12月17日，“嫦娥五号”在月球上收集了一满罐的月球土壤（简称“月壤”），科研人员称出其质量为1731g，与计划的2000g存在差距，主要原因是收集罐的容积是按照月壤密度为1.6×103kg/m3而设计的。以下说法正确的是（ ）
A．月壤从月球带回地球后质量变小了
B．若将月壤分成等质量的两份，则每份的密度都变小
C．收集罐的容积为1.25×10﹣3m3
D．月壤的实际密度大于1.6×103kg/m3
【答案】C
【分析】（1）物体所含物质的多少叫质量，物体的质量与物体的形状、状态、空间位置和温度无关；
（2）密度是物质的特性，密度的大小只与物质的种类、状态和温度有关，与物体的质量、体积无关；
（3）利用密度公式计算出收集罐的容积；
（4）知道月壤的质量和体积，利用密度公式计算出月壤的密度。
【解答】解：A、物体的质量与物体的形状、状态、空间位置和温度无关，月壤从月球带回地球后位置变化，但是质量不变，故A错误；
B、将月壤分成等质量的两份，由于物质的种类没有变化，所以密度不变，故B错误；
C、由ρ＝可知，收集罐的容积V＝＝＝1.25×10﹣3m3，故C正确；
D、月壤的密度ρ月壤＝＝＝1.3848×103kg/m3＜1.6×103kg/m3，故D错误。
故选：C。
11．（2分）如图所示是某家庭电路的一部分，下列说法正确的是（ ）
A．使用试电笔测试图中A点，氖管不会发光
B．保险丝烧断后可用铜丝代替
C．闭合开关时，电灯不亮，保险丝未烧断，可能是电灯短路
D．若在三孔插座中接入空调后，空调不工作，测电笔测试三孔插座左右两孔氖管都亮，则可能是零线断路
【答案】D
【分析】（1）试电笔是辨别火线和零线的仪器，当试电笔的笔尖接触零线和地线时，氖管不会发光；
（2）保险丝在电流过大时发热自动熔断，切断电路，从而起到保护电路的作用，采用电阻率大，熔点较低的材料制作；
（3）灯不发光的原因，一是电路开路，二是灯被短路，三是灯的实际功率太小；
（4）测电笔测试插座的两孔，氖管都发光，说明两孔与火线是连通的，故只可能是零线上某处断了。
【解答】解：A、A点在火线上，用试电笔接触A点氖管发光，故A错误；
B、当电路电流过大时，保险丝容易熔断而保护电路，如果用铜丝代替保险丝后，由于铜丝的熔点较高。铜丝不会熔化，就起不到保护作用了，故B错误；
C、若闭合开关S时，电灯不亮，保险丝未烧断，可能是电灯断路；若电灯短路，会造成干路中的电流过大，保险丝会熔断，故C错误；
D、用测电笔测试三孔插座B的左右两孔，氖管都发光，说明是零线断路，故D正确。
故选：D。
12．（2分）为了保证校园安全，某学校利用人工智能技术，实行“刷脸”人入校门。如图所示，下列有关说法正确的是（ ）
A．“刷脸”时，面部应位于摄像头两倍焦距之外
B．摄像头成像利用的是光的反射
C．摄像头成像特点与投影仪相同
D．“刷脸”时，面部经摄像头成正立缩小的实像
【答案】A
【分析】（1）凸透镜成像的原理是光的折射；
（2）摄像头是利用凸透镜成倒立、缩小的实像的原理制成的，当u＞2f时，凸透镜才成倒立、缩小的实像。
【解答】解：摄像头相当于一个凸透镜，光经过摄像头成像利用的是光的折射，当u＞2f时，光通过摄像头成倒立、缩小的实像，与照相机的成像特点相同，故BCD错误，A正确。
故选：A。
（多选）13．（2分）如图所示，水母身体外形像一把透明伞，水母身体内有一种特别的腺，这种腺能产生一氧化碳改变自身体积（忽略一氧化碳的质量），从而能在水中上浮与下沉。下列说法正确的是（ ）
A．水母实现浮沉自由的原理与潜水艇一致
B．水母漂浮时比沉在水底时排开水的重力大
C．水母在下沉过程中受到水的压强不变
D．水母悬浮时，若体积变大，会上浮
【答案】BD
【分析】（1）水母实现浮沉自由是靠改变浮力来实现，潜水艇是靠改变自身的重力来实现的；
（2）浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力，浮力的大小等于该物体所排开的液体受到的重力的大小；
（3）根据p＝ρgh分析解答；
（4）根据F浮＝ρgV排，并结合物体浮沉条件分析。
【解答】解：A、水母实现浮沉自由是靠改变浮力来实现，潜水艇是靠改变自身的重力来实现的，故A错误；
B、水母漂浮时，浮力等于其重力，水母沉在水底时，浮力小于其重力，所以水母漂浮时受到的浮力大于其沉在水底时受到的浮力，由F浮＝G排可知，水母漂浮时比沉在水底时排开水的重力大，故B正确；
C、水母在下沉过程中，深度增大，根据p＝ρgh知，受到水的压强变大，故C错误；
D、水母悬浮时，浮力等于其重力；若体积变大时，其排开水的体积变大，根据F浮＝ρgV排知，浮力变大，浮力大于重力，则水母会上浮，故D正确。
故选：BD。
（多选）14．（2分）如图是电阻甲和乙的U﹣I图像，将它们串联在3V的电源上，则（ ）
A．甲两端的电压为1VB．电路的总电阻为7.5Ω
C．电路的电流为0.5AD．电路的总功率为1.2W
【答案】BD
【分析】根据串联电路特点结合图像分析电路中的电流；根据图像确定电压，根据欧姆定律计算总电阻，根据P＝UI计算总功率。
【解答】解：AC、电阻甲和乙的U﹣I图像，将它们串联在3V的电源上，根据电流相等，电压之和等于电源电压，由图知，当I＝0.4A时，甲两端的电压为2V，乙两端的电压为1V，总电压恰好等于电源电压3V，则AC错误；
B、电路的总电阻R＝＝7.5Ω，故B正确；
D、电路的总功率为P＝UI＝3V×0.4A＝1.2W，故D正确。
故选：BD。
三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）
15．（2分）如图所示，某同学在平面镜前练习舞蹈，请画出脚尖A在平面镜中的像，并画出该同学矫正脚姿时眼睛B看到脚尖A的光路图。
【答案】
【分析】根据平面镜成像的特点作图：像与物体关于镜面对称，并且要知道反射光线的反向延长线过像点。
【解答】解：做足尖A关于镜面的对称点A′，连接像点与眼睛B点与镜面相交于一点O，即为入射点，连接AO、OB，则AO是入射光线，OB为反射光线，如下图所示：
16．（2分）2022北京冬奥会的滑雪大跳台。把跳台滑道上段简化成图乙的杠杆，O是支点，A是这段滑道的重心，若模型支架对滑道的力F作用在B点，沿bc线。请画出F和F的力臂L1。
【答案】
【分析】根据动力的定义画出动力，根据力臂的定义作出力臂。
【解答】解：根据图乙可知，F的方向沿cb方向斜向上，过支点O做F的力的作用线的垂线，该垂线段为力臂L1，如图所示：
四、实验探究题（本题共3小题，第17题4分，第18题6分，第19题9分、共19分）
17．（4分）在“比较不同物质吸热升温情况”的实验中：
（1）小丽和小明用同一套器材做加热水和煤油的实验，如图所示。组装好器材，他们先后在同一个烧杯中称出 质量 相等的水和煤油。
（2）本实验中，通过比较 加热时间 的多少来反映物质吸收热量的多少。
（3）分别加热水和煤油相同的时间，得到的实验数据如下表。通过比较 温度变化量 来反映物质的吸热能力，由数据分析可知， 水 的吸热能力更强。
【答案】（1）质量；（2）加热时间；（3）温度变化量；水。
【分析】（1）根据控制变量法，探究物质的吸热能力，需控制质量相同；
（2）用加热时间的多少来表示物质吸收热量的多少，运用了转换法的思想；
【解答】解：（1）根据控制变量法，探究物质的吸热能力，需控制质量相同；
（2）实验中用加热时间的多少来表示物质吸收热量的多少；
（3）在同一个烧杯中称出质量相等的水和煤油，分别加热相同的时间，比较水和煤油升高的温度，即温度变化量；分析表格数据可知，加热6min，水升高25℃，煤油升高50℃，吸收相同的热量水的温度变化小，故水的吸热能力强。
故答案为：（1）质量；（2）加热时间；（3）温度变化量；水。
18．（6分）在探究影响滑动摩擦力大小的因素的实验中，某同学做了如图甲～丙所示的三次实验，如图甲、乙实验用相同的长木板，如图丙实验用表面更加粗糙的毛巾；
（1）实验要测出滑动摩擦力的大小，应该让木块在水平面上做 匀速直线 运动，从而使木块所受滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
（2）对比 甲、乙 两图实验现象可得出结论：当接触面的粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大。对比甲、丙两图可以探究滑动摩擦力的大小与 粗糙程度 的关系。
（3）若在实验过程中，木块运动时拉力突然变大，木块所受的滑动摩擦力将 不变 （选填“不变”“变大”或“变小”）。
（4）该同学又用如图丁所示的装置做进一步探究，两个传感器可分别显示拉力和压力的大小，往沙桶中加减沙子的目的是探究滑动摩擦力的大小与 压力 的关系；通过 拉力 （选填“拉力”或“压力”）传感器的示数可知铜块所受摩擦力的大小。
【答案】（1）匀速直线；（2）甲、乙；粗糙程度；（3）不变；（4）压力；拉力。
【分析】（1）根据二力平衡条件分析；
（2）接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大，对选项逐一分析；滑动摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关；
（3）滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关，当研究与其中一个因素的关系时，要控制另外一个因素不变；
（4）改变沙桶的质量可改变铜块对木板的压力。
【解答】解：（1）实验要测出滑动摩擦力的大小，他应该让木块在水平面上做匀速直线运动，物体在水平方向上受到平衡力的作用，根据二力平衡的条件，弹簧测力计对木块的拉力等于木块受到摩擦力；
（2）甲、乙两图实验中，接触面粗糙程度相同，乙中压力大，根据实验现象可得出：接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大；滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关，甲、丙两图中接触面的粗糙程度不同，接触面的压力相同，对比甲、丙两图可以探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系；
（3）在实验过程中，木块运动时拉力突然变大，接触面的粗糙程度和压力不变，木块受到的摩擦力不变；
（4）改变沙桶质量时，可改变铜块受到的拉力，从而改变铜块对木板的压力，因此往沙桶中加减沙子的目的是探究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系。
实验中铜块相对压力传感器处于静止状态，铜块在水平方向上受到木板对其水平向左的摩擦力和拉力传感器对其向右的拉力，这两个力是一对平衡力，大小相等，因此通过拉力传感器的示数可知木块所受摩擦力的大小。
故答案为：（1）匀速直线；（2）甲、乙；粗糙程度；（3）不变；（4）压力；拉力。
19．（9分）在“探究电流与电阻的关系”的实验中，实验电路如图甲所示，电源电压恒定为3V，滑动变阻器的规格为“25Ω，1A”，小明使用5Ω、10Ω、15Ω三个定值电阻进行了探究。
（1）图甲中有一根线连接错误，请在这根线上打“×”，并在图中画上正确的导线。
（2）正确连接电路后，闭合开关，发现电压表无示数，电流表有示数，可能是定值电阻出现 短路 （选填“短路”或“断路”）故障。
（3）实验中，定值电阻由5Ω更换为10Ω时，闭合开关后，应该将滑动变阻器的滑片P向 右 （选填“左”或“右”）端滑动，这样做的目的是使定值电阻两端的电压 不变 （选填“改变”或“不变”），调好后观察到此时电流表示数为0.1A。
（4）小明逐一将5Ω、10Ω、15Ω三个定值电阻接入电路进行实验时，当 15 Ω的电阻接入电路后，无法将电压表示数调节到1V，在不更换器材的前提下，他可以采取 提高 （选填“提高”或“降低”）定值电阻两端电压的方法来完成整个实验。
（5）实验结束后，小明用如图乙所示电路，测量额定电压为U额的小灯泡正常发光时的电阻（U额小于电源电压），定值电阻R0已知，请将下面实验步骤补充完整：
①只闭合开关S、S2，移动滑动变阻器滑片使电压表示数为U额；
②只闭合开关 S、S1 ，保持滑动变阻器滑片位置不变，读出电压表示数为U1；
③小灯泡正常发光时的电阻RL＝ 。（用U额、U1、R0表示）
【答案】（1）
（2）短路；（3）右；不变；（4）15；提高；（5）S、S1；。
【分析】（1）电压表应并联在电路中；
（2）电流表有示数，说明电路不能是断路，只能是短路；
（3）定值电阻由5Ω更换为10Ω时，电阻变大，分压能力变强，为了使定值电阻的电压仍不变，应使滑动变阻器的电阻变大；
（4）在串联电路中，电阻越大分压能力越强；
（5）为测小灯泡正常发光的电阻，应测出在2.5V电压下小灯泡发光的正常电流，利用公式计算出电阻的大小。
【解答】解：（1）
（2）电压表无示数，电流表有示数，说明电路中定值电阻应该是短路；
（3）实验中，定值电阻由5Ω更换为10Ω时，闭合开关后，电阻变大，定值电阻的电压就变大，为了使电压保持不变，滑动变阻器的阻值应该变大，才能使定值电阻的电压不变。所以应该向右移动滑片；
（4）由于R和滑动变阻器串联，则电流相等，
＝，RP＝2R＝2×15Ω＝30Ω＞25Ω，则当15欧的电阻接入电路中时，无法将电压表示数调节到1V，在不更换器材的前提下，他可以采取提高定值电阻两端电压的方法来完成整个实验；
（5）①只闭合开关S、S2，灯泡，R0和滑动变阻器串联，移动滑动变阻器滑片使电压表示数为U额；（此刻小灯泡正常发光，电压表测量灯泡的电压）
②只闭合开关S、S1，灯泡，R0和滑动变阻器串联，保持滑动变阻器滑片位置不变，电压表测量灯泡和R0的总电压，读出电压表示数为U1，所以通过灯泡的电流I＝
③小灯泡正常发光时的电阻RL＝＝。
故答案为：（1）
（2）短路；（3）右；不变；（4）15；提高；（5）S、S1；
五、综合应用题（本题共2小题，第20题8分，第21题9分，共17分）
20．（8分）如图所示是某大学研究生设计的“都市蚂蚁”概念车，这款汽车小巧实用，有利于缓解城市交通拥堵。已知“都市蚂蚁”概念车的主要参数如表所示。（g取10N/kg）试问：
（1）“都市蚂蚁”车受到的重力是多少？
（2）“都市蚂蚁”车静止时对水平路面的压强为多少？
（3）该车充满电后可储存电能30kW•h，其中有80%的电能可用于行驶，该车在平直路面上匀速行驶时，所受的阻力为800N。则充满电后，“都市蚂蚁”在平直路面上可以行驶多远距离？
【答案】（1）“都市蚂蚁”车受到的重力是4000N；
（2）“都市蚂蚁”车静止时对水平路面的压强为1×104Pa；
（3）充满电后，“都市蚂蚁”在平直路面上可以行驶108km距离。
【分析】（1）根据G＝mg计算重力；
（2）该车静止在水平地面上时，对地面的压力和自身的重力相等，根据F＝G求出其大小，利用p＝求出对地面的压强；
（2）根据1kW•h＝3.6×106J求出该车充满电后储存的电能，利用效率公式求出该车充满电后可获得机械能，该车在平直路面上匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，二力大小相等，根据W＝Fs求出该车充满电后，在平直路面上可以行驶的路程。
【解答】解：（1））“都市蚂蚁”车受到的重力G＝mg＝400kg×10N/kg＝4000N；
（2）该车静止在水平地面上时，对地面的压力为：
F压＝G＝4000N，
对地面的压强为：
p＝＝＝1×104Pa；
（3）该车充满电后储存的电能为：
W电＝30kW•h＝30×3.6×106J＝1.08×108J，
该车充满电后可获得机械能为：
W机械＝W电×80%＝1.08×108J×80%＝8.64×107J，
因该车在平直路面上匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，
所以，该车受到的牵引力为：F＝f＝800N，
由W＝Fs可得，该车充满电后，在平直路面上可以行驶的路程为：
s＝＝＝1.08×105m＝108km。
答：（1）“都市蚂蚁”车受到的重力是4000N；
（2）“都市蚂蚁”车静止时对水平路面的压强为1×104Pa；
（3）充满电后，“都市蚂蚁”在平直路面上可以行驶108km距离。
21．（9分）空气炸锅深受年轻人的喜爱，既可以炸出美味可口的食物，又可以通过传感器使其在各挡位之间转换，起到节能作用，其工作原理如图甲所示，在控制电路中，电源电压为3V，R0为热敏电阻，其阻值随温度变化的图像如图乙所示，R为滑动变阻器，电磁继电器线圈的电阻为10Ω，当继电器线圈电流达到50mA时，衔铁会被吸下，R1、R2为电加热丝，加热功率为1210W，保温功率为121W。试问：
（1）空气炸锅控制电路是利用电流的 磁 （选填“热”或“磁”）效应工作的；当空气炸锅温度升高时，继电器磁性将 增强 （选填“增强”“减弱”或“不变”）；当衔铁被吸下时，空气炸锅处于 保温 （选填“加热”或“保温”）挡位；
（2）R2的阻值是多少？
（3）若烤土豆片的最高温度为200℃，滑动变阻器阻值应调为多少？
【答案】（1）磁；增强；保温；
（2）R2的阻值为360Ω；
（3）滑动变阻器阻值应调为30Ω。
【分析】（1）电流的周围存在磁场；根据题意可知热敏电阻阻值的变化，根据欧姆定律可知控制电路中电流的变化，进而分析电磁继电器的磁性的变化；根据衔铁的位置分析电路的工作状态；
（2）根据动触点接触上方时只有R1接入电路，动触点接下方时，两个电阻串联，据此确定挡位；
根据加热状态，利用 求出R1的阻值；根据求出保温挡的总电阻，根据串联电路的电阻关系求出R2的阻值；
（3）电路中的吸合电流不变，电路的总电阻不变；根据欧姆定律求出电路的总电阻，根据串联电路的电阻关系求出人电阻的阻值，根据图乙得出设定的温度。
【解答】解：（1）空气炸锅控制电路是利用电流的磁效应工作的；当空气炸锅温度升高时，热敏电阻的阻值减小，由欧姆定律可知，控制电路中的电流增大，电磁继电器的磁性增强；
当衔铁被吸下时，两个电阻串联接在工作电路中，电路的总电阻变大，根据P＝可知，电路的总功率变小，所以空气炸锅处于保温挡位；
（2）当继电器线圈中的电流达不到50mA时，衔铁不会被吸下，此时工作电路中只有R1工作，电阻较小，根据 知，电路处于加热状态，R1的阻值为：；
当继电器线圈中的电流达到50mA时，衔铁会被吸下，此时工作电路中有R1和R2同时工作，电阻较大，根据 知，电路处于保温状态，；
根据串联电路电阻的规律知，R2＝R总﹣R1＝400Ω﹣40Ω＝360Ω；
（3）控制电路 U控＝3V，当继电器线圈中的电流达到I＝50mA＝0.05A时，衔铁会被吸下，此时电路中的总电阻 ；
烤土豆片的最高温度为200℃此时热敏电阻 R0＝20Ω；
滑动变阻器的电阻R滑＝R总﹣R﹣R0＝60Ω﹣20Ω﹣10Ω＝30Ω。
故答案为：（1）磁；增强；保温；
（2）R2的阻值为360Ω；
（3）滑动变阻器阻值应调为30Ω。物质
初始温度/℃
加热时间/min
最后温度/℃
水
20
6
45
煤油
20
6
70
质量m/kg
400
轮胎与地面的总接触面积S/cm2
200
物质
初始温度/℃
加热时间/min
最后温度/℃
水
20
6
45
煤油
20
6
70
质量m/kg
400
轮胎与地面的总接触面积S/cm2
200